CN117288562A - 超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及循环荷载蠕变试验技术领域，尤其涉及一种超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，包括油压荷载转化模块和循环荷载功能模块，油压荷载转化模块包括安装板、活动油缸和活塞，安装板内部设置有第一进出油通道，活塞的一端与安装板连接，且活塞内部设置有第二进出油通道，第二进出油通道的一端与第一进出油通道连通，相对的另一端与活动油缸内部连通；循环荷载功能模块包括驱动部和调节部，驱动部与活动油缸连接，驱动部用于施加活动油缸的底部靠近或远离活塞的作用力；调节部与驱动部连接，调节部用于调节驱动部向活动油缸施加的作用力。通过实施本公开的技术方案，可以实现长期稳定的超低频荷载效果，使得试验数据更为准确。

Description

超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置
技术领域
本公开涉及循环荷载蠕变试验技术领域，尤其涉及一种超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置。
背景技术
盐岩以其低渗透性、良好的蠕变性和损伤自修复性能，成为石油、天然气储存、压气蓄能等工程的理想介质。在盐穴储气库运行时，腔体内压会随着注采气过程而升高和下降，如此往复，腔体围岩长期受到循环荷载作用。
目前，关于盐岩在超低频循环荷载长期作用下的蠕变机理和规律还鲜有研究，蠕变本构和参数只能借用恒载蠕变成果，开展超低频荷载下长期蠕变试验研究已迫在眉睫。然而，已有的蠕变仪不能满足低频循环荷载下岩石长期蠕变试验的要求，主要体现国内外蠕变试验仪器，大多采用电液伺服控制，在长期试验过程中，经常遭遇断电及电子传感器故障等问题，严重影响试验数据准确性，甚至中断失败采用杠杆砝码式加载(非电液伺服)的蠕变仪，均采用定荷载加载，难以稳定开展超低频循环荷载下蠕变研究。
基于上述原因亟需发明一种超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，对超低频循环荷载下的盐岩蠕变行为展开***性的试验研究。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本公开提供了一种超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，包括油压荷载转化模块和循环荷载功能模块，其中，所述油压荷载转化模块包括安装板、活动油缸和固定活塞，所述活动油缸套设在所述固定活塞上，所述安装板内部设置有第一进出油通道，所述第一进出油通道至少具有两个进出油接口，所述固定活塞的一端与所述安装板连接，且所述固定活塞内部设置有第二进出油通道，所述第二进出油通道一端与所述第一进出油通道连通，相对的另一端与所述活动油缸内部连通；
所述循环荷载功能模块包括驱动部和调节部，所述驱动部与所述活动油缸连接；所述调节部与所述驱动部连接，所述调节部用于调节所述驱动部向所述活动油缸施加的作用力。
在一种可行的实施例中，所述驱动部包括悬杆、支点架和连接架，所述悬杆与所述支点架连接，且所述悬杆能够相对于所述支点架的支点转动，所述支点架设置在所述安装板上，所述支点架以所述支点将所述悬杆限定为第一悬臂和第二悬臂，所述连接架的一端与所述第二悬臂铰接，相对的另一端与所述活动油缸靠近所述悬杆的一端铰接。
在一种可行的实施例中，所述第二悬臂远离所述第一悬臂的一端设置有平衡砝码组，所述平衡砝码组具有多个平衡砝码，多个所述平衡砝码与所述第二悬臂可拆卸连接。
在一种可行的实施例中，所述第一悬臂远离所述第二悬臂的一端设置有第二配重部，所述第二配重部的一端与所述第一悬臂铰接。
在一种可行的实施例中，所述调节部包括移动件和驱动件，所述移动件与所述第一悬臂连接，所述移动件能够在所述第一悬臂的延伸方向上移动，所述驱动件用于驱动所述移动件。
在一种可行的实施例中，所述驱动件包括驱动电机、丝杆和限位件，所述移动件与所述丝杆连接，所述丝杆沿所述第一悬臂的延伸方向设置，所述驱动电机与所述支点架的位置相对设置，所述驱动电机用于使所述丝杆旋转带动所述移动件靠近或远离所述驱动电机，所述限位件设置在所述丝杆的两端，所述限位件用于限制所述移动件的移动范围。
在一种可行的实施例中，还包括第一配重部，所述第一悬臂朝延伸方向开设有走行槽，所述第一配重部的一端穿过所述走行槽与所述移动件连接，所述移动件能够带动所述第一配重部在所述走行槽的范围内移动。
在一种可行的实施例中，所述第一配重部包括第一吊杆和第一配重物放置位，所述第一吊杆的一端穿过所述走行槽与所述移动件连接，相对的另一端与所述第一配重物放置位连接。
在一种可行的实施例中，还包括增压装置，所述增压装置包括缸体和调节活塞，所述调节活塞设置在所述缸体内，且所述调节活塞将所述缸体限定为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室的压力大于所述第二腔室，所述第一腔室远离所述第二腔室的一侧设置有第一通道，所述第一通道在所述缸体外部设置有连接阀门，在所述第二腔室远离所述第一腔室的一侧设置有第二通路，所述第二通路与所述第一进出油通道的出油端连通，所述第二腔室靠近所述第一腔室的一侧设置有进出气孔。
在一种可行的实施例中，还包括支撑架和限位平衡板，所述支撑架用于支撑所述安装板，且所述支撑架至少包括两个支脚，两个所述支脚对称设置，所述限位平衡板与所述活动油缸连接，且所述限位平衡板与所述支脚滑动连接。
相比现有技术，本公开至少包括以下有益效果：本公开通过油压荷载转化模块和循环荷载功能模块实现超低频压力的供给，其油压荷载转化模块包括安装板、活动油缸和活塞，安装板内部设置有第一进出油通道，本公开的第一进出油通道至少具有两个进出油接口来安装油液供给***和安装物样的压力室，活塞设置在活动油缸内部，且活塞内部设置有第二进出油通道，第二进出油通道一端与第一进出油通道连通，相对的另一端与活动油缸内部连通，通过循环荷载功能模块的驱动部与活动油缸连接使活动油缸与活塞配合产生压力供给传向压力室，利用调节部调节驱动部向活动油缸施加的作用力，从而实现长期稳定的超低频荷载的效果。本公开的技术方案实现长期稳定的超低频荷载效果，使得试验数据更为准确。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
通过阅读下文示例性实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出示例性实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。附图中：
图1为本公开的结构示意图；
图2为本公开的循环荷载功能模块的结构示意图；
图3为本公开的油压荷载转化模块的结构示意图；
图4为本公开连接增压装置的结构示意图；
图5为本公开的增压装置的结构示意图。
其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：1-支撑架；11-缸体；12-调节活塞；13-位置标尺；14-第一腔室；141-第一通道；15-第二腔室；151-第二通路；16-进出气孔；17-限位平衡板；18-支脚；2-安装板；21-第一进出油通道；3-活动油缸；4-活塞；41-第二进出油通道；5-驱动部；51-悬杆；52-支点架；53-连接架；54-第一悬臂；55-第二悬臂；6-调节部；61-移动件；62-第一配重部；631-驱动电机；632-丝杆；633-限位件；7-平衡砝码组；8-第二配重部。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
深部盐穴地下储库运行寿命长，通常为30至50年，油气注采周期为数天甚至数月，压气蓄能周期一般为一天。注采压力变化缓慢，周期频率通常在1×10-5Hz至7×10-8Hz之间，属于超低频循环加卸载状态。考虑到周期荷载作用下盐岩的蠕变特性对盐穴储库稳定性和密闭性的重要性，迫使我们急需研制出超低频循环荷载蠕变试验仪，这对岩石蠕变研究和盐穴储库的发展均具有十分重要的意义。
岩土力学一般侧重循环荷载下岩土疲劳特性和动力特性研究，而超低频循环荷载下岩土蠕变特性研究尚属空白，岩土力学涉及到的周期性循环荷载作用，通常表现在其疲劳特性和动力稳定特性。例如，岩溶地区铁路隧道与底部溶洞之间的岩墙在地震荷载作用下和列车长期运营荷载作用下的稳定性问题；地震作用下，建筑地基以及上部结构的安全性评价；动应力反复作用下，矿柱以及岩土体的长期稳定性问题等。常见的地震荷载频率范围约为0.5Hz～20Hz；车辆荷载和波浪荷载频率范围约为0.1Hz～10Hz；岩土体疲劳荷载频率范围约为0.1Hz～5Hz。根据岩土体所受周期性荷载作用频率，将其分为高频、中高频、中低频、低频和超低频5个等级。常规岩土力学中鲜有涉及到超低频周期性荷载，它介于恒(静)载与低频之间。
现有的岩石蠕变试验仪以电液伺服加载方式为主，利用杠杆原理的重力加载试验技术也得到了一定应用，但前者开展长期蠕变试验存在较大困难，后者则一般是采用恒定加载模式。已有的蠕变仪不能满足低频、超低频循环荷载下岩石长期蠕变实验的要求，其不能满足的主要原因是国内外蠕变实验仪器的荷载发生装置，大多采用电液伺服控制，在长期实验过程中，经常遭遇断电及电子传感器故障等问题，严重影响实验数据准确性，甚至中断失败；再者采用杠杆砝码式加载(非电液伺服)的蠕变仪，均采用定荷载加载，难以稳定开展超低频循环荷载下的蠕变研究。
基于此，本公开实施例提供一种超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，能够实现长期稳定的超低频荷载效果，使得试验数据更为准确。
下面通过具体的实施例对该超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置
进行详细说明：
参照图1至5所示，本公开提供了一种超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，包括油压荷载转化模块和循环荷载功能模块，油压荷载转化模块包括安装板2、活动油缸3和固定活塞4，活动油缸3套设在固定活塞4上，安装板2内部设置有第一进出油通道21，第一进出油通道21至少具有两个进出油接口，固定活塞4的一端与安装板2连接，且固定活塞4内部设置有第二进出油通道41，第二进出油通道41一端与第一进出油通道21连通，相对的另一端与活动油缸3内部连通；循环荷载功能模块包括驱动部5和调节部6，驱动部5与活动油缸3连接；调节部6与驱动部5连接，调节部6用于调节驱动部5向活动油缸3施加的作用力。
本公开的固定活塞4设置在活动油缸3内部，通过活动油缸3的运动与固定活塞4的配合实现油压荷载的转化，从而向装有物样的压力室输送荷载压力。具体地，固定活塞4与安装板2连接，在本公开的实施例中固定活塞4为固定活塞其相对于安装板2是不产生相对运动的，并且安装板2内部设置至少具有两个进出油接口的第一进出油通道21，其中之一的进出油接口连接液压油供给装置向第一进出油通道21内输送液压油(压力液体)，液压油进入第一进出油通道21后经固定活塞4内部与第一进出油通道21连通的第二进出油通道41进入活动油缸3内部。可以理解的是，在试验准备阶段的注油过程中应封堵其它进出油接口，当需要确认油液是否注满时再开启待连接压力室的进出油接口，如该接口出现油液渗出说明活动油缸3以及第一进出油通道21和第二进出油通道41内不存在空气而确定油液注满。
进一步地，如图1所示，本公开的安装板2可以选用正方体、长方体、圆柱体等金属板，本公开具体选用长方形平板。需要说明的是，安装板2的底面为连接固定活塞4的面，其顶面为底面相对的面。进一步地，安装板2内部的第一进出油通道21可以是直接在内部径向开设的通孔，也可以是安装在安装板2内部的管路，如钢管、铝合金管等。而为了能够更好的实现荷载压力的准确性，第一进出油通道21和第二进出油通道41的通路转台均设置为直线，并且第一进出油通路21和第二进出油通路41的连接处进行平滑过度，从而避免流体力产生的压力变化。
在一些实施例中，驱动部5配置为重力式驱动，驱动部5包括悬杆51、支点架52和连接架53，悬杆51与支点架52连接，且悬杆51能够相对于支点架52的支点转动，支点架52设置在安装板2上，支点架52以支点为界限将悬杆51限定为第一悬臂54和第二悬臂55，连接架53的一端与第二悬臂55铰接，相对的另一端与活动油缸3靠近悬杆51的一端铰接。
在该实施例中悬杆51与支点架52连接形成“跷板”结构，支点架52设置在安装板2的顶面上，且支点架52与悬杆51的连接点为支点，悬杆51通过支点的转动方向为活动油缸3的高度方向。其中第二悬臂55通过连接架53与活动油缸3连接，其具体的连接方式可设置为在安装板2上开设通孔，连接架53的一端穿过通孔与活动油缸3连接，相对的另一端与第二悬臂55铰接。在另一个实施例中，连接架53包括第一连接件、第二连接件和连接板，其中第一连接件和第二连接件分别与连接板的两端铰接，而第一连接件的另一端与第二悬臂55铰接，第二连接件的另一端穿过安装板2的通孔与活动油缸固定连接。上述铰接后的转动方向与悬杆51的通过支点的转动方向相同。
在一些实施例中，调节部6包括移动件61和驱动件，移动件61与第一悬臂54连接，驱动件驱动移动件61在第一悬臂54的延伸方向上移动。具体地，当悬杆51保持水平时，移动件61设置在悬杆51的水平位上，该水平位可以是第一悬臂54的中心位置或其它位置，旨在保证悬杆51的水平，本公开具体将水平位设置在第一悬臂54的中心位置。在调节荷载压力时，驱动件带动移动件61从水平位向第一悬臂54的两端移动，使得悬杆51摆动从而调节荷载压力的波形(需要解释)。而驱动件带动移动件61的运动逻辑根据具体的荷载波形进行调整，驱动件的控制指令由终端总机发出。
需要说明的是，本公开荷载发生器的悬杆51作为一个杠杆结构，可绕支点架52的支点进行旋转。当悬杆51的第一悬臂54和第二悬臂55力臂相等时，悬杆51进入稳定的静止状态，不再绕支点旋转；当悬杆51的第一悬臂54和第二悬臂55力臂不相等时，悬杆51绕支点进行旋转，在旋转过程中，活动油缸内的体积变化(增大或减小)，导致活动油缸内的液压油压强变化，假设活动油缸3内的液压油是密闭的，当活动油缸3内体积增大时，活动油缸3对液压油的压缩程度减小，液压油的压强减小；当活动油缸内体积减小时，活动油缸对液压油的压缩程度变大，液压油的压强增大。
假设活动油缸3为封闭缸体，内部的充满液压油。当向悬杆51的第一悬臂54增加砝码时，第一悬臂54的力臂大于第二悬臂55的力臂。此时，第一悬臂54会以支点为轴向下旋转，第二悬臂55以支点为轴向上旋转。第二悬臂55向上旋转会带动活动油缸向上位移，活动油缸3内液压油的体积减小，这使得液压油受到挤压，液压油的压强增大。因此，液压油作用于活动油缸3的力(作用于活动油缸底部平面，方向竖直向下)增大。当液压油的压强增大到使悬杆51的第一悬臂54和第二悬臂55力臂再次平衡时，悬杆不再旋转，荷载发生器再次稳定。此过程实现了当增加荷载发生器上的砝码时，油压缸内的液压油压力增大的效果。
当从悬杆51的第一悬臂54减少砝码时，第一悬臂54的力臂小于第二悬臂55的力臂。此时，第一悬臂54会以支点为轴向上旋转，第二悬臂55以支点为轴向下旋转。第二悬臂55向下旋转会带动活动油缸向下位移，活动油缸内液压油的体积增大，这使得液压油受到的挤压程度减小，液压油的压强减小。因此，液压油作用于活动油缸3的力(作用于活动油缸底部平面，方向竖直向下)减小。当液压油的压强减小到使第一悬臂54和第二悬臂55的力臂再次平衡时，悬杆不再旋转，荷载发生器再次稳定。此过程实现了当减少荷载发生器上的砝码时，油压缸内的液压油压力减小的效果。
当悬挂有砝码的移动件61向远离支点方向持续移动时，第一悬臂54的力臂增大并且大于第二悬臂55的力臂，此时，第一悬臂54会以支点为轴向下旋转，第二悬臂55以支点为轴向上旋转。第二悬臂55向上旋转会带动活动油缸3向上位移，活动油缸3内液压油的体积减小，这使得液压油受到挤压，液压油的压强持续增大。此过程实现了当移动件61向远离支点端持续移动时，油压缸内的液压油压力随之持续增大的效果。
当悬挂有砝码的移动件61向靠近支点方向持续移动时，第一悬臂54的力臂减小并且小于第二悬臂55的力臂，此时，第一悬臂54会以支点为轴向上旋转，第二悬臂55以支点为轴向下旋转。第二悬臂55向上旋转会带动活动油缸向下位移，活动油缸内液压油的体积增大，这使得液压油受到的挤压程度减小，液压油的压强持续减小。此过程实现了当移动件61向远离支点端持续移动时，油压缸内的液压油压力随之持续减小的效果。
需要说明的是，在本公开没有自动补油***的前提下，移动件61左右移动是会导致悬杆绕着支点摆动，是会导致荷载压力的变化，移动件61位置移动后，第一悬杆端力臂(也就是弯矩)发生了变化，由于力臂平衡，第二悬臂处的力臂也会发生变化，力的距离支点架的位置不变，则导致荷载压力的变化。
而增加补油***后，一探测到悬杆51小角度倾斜，就会向活动油缸中补油(或退油)，这时悬杆基本不会发生大角度的摆动，然而荷载压力也是循环变化了，原因是力臂平衡。
在一些实施例中，驱动件包括驱动电机631、丝杆632和限位件633，移动件61与丝杆632连接，丝杆632沿第一悬臂54的延伸方向设置，驱动电机631与支点架52的位置相对设置，驱动电机631用于使丝杆632旋转带动移动件61靠近或远离驱动电机631，限位件633设置在丝杆632的两端，限位件633用于限制移动件61的移动范围。可以理解的是，丝杆632的旋转为移动件61的前进动力，而移动件61不进行旋转，具体原理为现有技术此处不再赘述。
在该实施例中，驱动电机631与支点架52的位置相对设置更有利于悬杆51保持平衡，其中限位件633可以选用为挡块、挡板等结构，本公开具体选用限位挡板。进一步地，限位件633上可以设置传感器，当移动件61出现在传感器的预警范围时，传感器向终端总机发出信号，终端总机控制驱动电机631停止。传感器能够提示试验人员设备是否出现故障或者荷载压力的设置是否出现错误，从而保证长期试验的稳定性。在一些实施例中，为了避免断电造成试验的中断，可以为驱动电机631提供备用电源。进一步地，本公开的移动件61可以选用滑块，移动件61自身有一定的重量具体重量按照需要调配。也可以在滑块下面设置轮组，使移动更为顺滑。
在一些实施例中，第二悬臂55远离第一悬臂54的一端设置有平衡砝码组7，平衡砝码组7具有多个平衡砝码，多个平衡砝码与第二悬臂55可拆卸连接。在该实施例中，主要为了使悬杆51能够保持水平，而且能够通过增减平衡砝码组7上的平衡砝码在微调荷载压力，平衡砝码用于平衡掉第一悬臂端由于悬臂自身重力产生的初始力臂，使第一悬臂端不增加砝码时，驱动部施加到活动油缸的力为0，使本公开对各种荷载波形的适配性更强。
在一些实施例中，还包括第一配重部62，第一悬臂54朝延伸方向开设有走行槽，第一配重部62的一端穿过走行槽与移动件61连接，移动件61能够带动第一配重部62在走行槽的范围内移动。
本公开的走行槽为沿第一悬臂54的延伸方向开设的长条形通孔，在设置有限位件633的实施例中，走行槽开设在两限位件633之间。需要说明的是，在设置有轮组的移动件61的实施例中，第一悬臂54开设走行槽后也应设置有供轮组接触滑动的轮组滑动面，走行槽旨在能够使得第一配重部62与移动件61的连接部分穿过并且能够在随着移动件61的移动在走行槽内滑动。
在一些实施例中，第一配重部62包括第一吊杆621和第一配重物放置位622，第一吊杆621的一端穿过走行槽与移动件61连接，相对的另一端与第一配重物放置位622相连。
本公开的第一吊杆621的一端作为与移动件61底部连接部分，另一端设置有第一配重物放置位，第一配重物放置位622可以是砝码的放置盒，也可以是在第一吊杆621上直接悬挂、套挂砝码的局部位置。其中配重物可以是砝码等有一定重量的物品。在该实施例的第二种方案中，可以通过在第一吊杆621上设置卡接件固定砝码，设置有卡接件的位置为第一配重物放置位622。
在一些实施例中，如图1所示，本公开的第一悬臂54远离第二悬臂55的一端设置有第二配重部8，第二配重部8的一端与第一悬臂54铰接。为配合调节悬杆51的平衡，第二配重部8上也设置有多个可拆卸的砝码，并且第二配重部8设置在第一悬臂54的尾端，使得第一悬臂54这一侧增加了一定的重量，能够进一步的增加荷载压力的最大阈值，对于荷载压力的微调提供了更广的调试范围。
在一些实施例中如图4和图5所示，为了实现荷载压力的二次放大，本公开还包括增压装置，增压装置包括缸体11和调节活塞12，调节活塞12设置在缸体11内，且调节活塞12将缸体11限定为第一腔室14和第二腔室15，第一腔室14的压力大于第二腔室15，第一腔室14远离第二腔室15的一侧设置有第一通道141，第一通道141在缸体11外部设置有连接阀门，在第二腔室15远离第一腔室14的一侧设置有第二通路151，第二通路151与第一进出油通道21的出油端连通，第二腔室15靠近第一腔室14的一侧设置有进出气孔16。
本公开的第二通路151与第一进出油通道21的出油端通过连接阀连通，设置在第二腔室15靠近第一腔室14的一侧的进出气孔16，其作用是在调节活塞12上下运动时，调节活塞12与缸体11的空腔内的空气可自由进出。
本公开增压装置的内部，调节活塞12将缸体内部限定出两个独立的油腔，即第一腔室14和第二腔室15，其中第一腔室14为高压腔，第二腔室15为低压腔，第一腔室14内的液压油的压强为Ph，第二腔室15内液压油的压强为Pl。两个油腔中间为调节活塞12，在该实施例中调节活塞12的上下部分分别为两种尺寸的实心圆柱、方柱体等，本公开具体选用实心圆柱，调节活塞12在高压端和低压端的横截面积分别为Ah和Al。根据力的平衡原理，以调节活塞12为分析对象，第一腔室14和第二腔室15内压力的关系为：
PlAl＝PhAh+mpg
其中，mp为调节活塞12的质量。当荷载发生变化时第一腔室14和第二腔室15内液压油压强的关系可表示为：
ΔPlAl＝ΔPhAh
其中，调节活塞12的低压端和高压端的横截面积之比为：
即当缸体11内的低压端压强增大ΔPl时，缸体11内的高压端压强增大ΔPh＝10ΔPl，增压缸可将输入到低压端的压力增大10倍，并从第二通道141输出。
当调节活塞12两端的压力相等时，调节活塞12不发生位置移动；当需要增大荷载时，增加循环荷载功能模块向活动油缸3施加的作用力，活动油缸3中的液压油流入缸体11的第二腔室15，第二腔室15的压力增大，此时第二腔室15压力Fl大于第一腔室14的压力Fh与活塞重力mpg之和，调节活塞12向第一腔室14一侧移动，第一腔室14的液压油压强增大，当第二腔室15压力Fl等于第一腔室14的压力Fh与活塞重力mpg之和，调节活塞12停止移动，完成了荷载压力的传递。
在一些实施例中，调节活塞12与缸体11内壁设置有密封圈，保证第一腔室14和第二腔室15的密封。进一步地，调节活塞12上固定有位置标尺13，用来判断调节活塞12在上下移动时相对缸体11的位置，位置标尺与调节活塞12之间可先用螺纹连接或焊接，本公开具体选用螺纹连接。如图5所示，位置标尺通过在缸体11外部开设的通孔进入缸体内部与第二腔室15内的调节活塞12连接。
在一些实施例中，还包括支撑架1和限位平衡板17，支撑架1用于支撑安装板2，且支撑架1至少包括两个支脚18，两个支脚18对称设置，限位平衡板17与活动油缸3连接，且限位平衡板17与支脚18滑动连接。
在该实施例中，通过设置支撑架1用以支撑安装板2从而适应更多的使用环境，支撑架1至少包括两个支架18并且两个支脚18对称设置以实现平衡，进一步地，支脚18可以设置为伸缩结构使得支脚18的长短进行调节。需要说明的是，在使用支脚18时，应保证安装板2保持水平以及活动油缸3保持垂直，避免支脚18影像安装板2和活动油缸3产生晃动和坡度影像荷载压力的变化。进一步地，如图3所示，活动油缸3设置在限位平衡板17的中间，且限位平衡板17两端与支架18滑动连接，从而避免活动油缸3运动时晃动。具体地，在一些实施例中，限位平衡板17可以直接与连接架53连接，活动油缸3穿设在限位平衡板17中并固定，使得连接架53与限位平衡板17配合实现活动油缸3的运动，保证活动油缸3运动的稳定性。
在本公开中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本公开的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置,其特征在于，包括油压荷载转化模块和循环荷载功能模块，其中，
所述油压荷载转化模块包括安装板、活动油缸和固定活塞，所述活动油缸套设在所述固定活塞上，所述安装板内部设置有第一进出油通道，所述第一进出油通道至少具有两个进出油接口，所述固定活塞的一端与所述安装板连接，且所述固定活塞内部设置有第二进出油通道，所述第二进出油通道一端与所述第一进出油通道连通，相对的另一端与所述活动油缸内部连通；
所述循环荷载功能模块包括驱动部和调节部，所述驱动部与所述活动油缸连接；所述调节部与所述驱动部连接，所述调节部用于调节所述驱动部向所述活动油缸施加的作用力。
2.根据权利要求1所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，所述驱动部包括悬杆、支点架和连接架，所述悬杆与所述支点架连接，且所述悬杆能够相对于所述支点架的支点转动，所述支点架设置在所述安装板上，所述支点架以所述支点将所述悬杆限定为第一悬臂和第二悬臂，所述连接架的一端与所述第二悬臂铰接，相对的另一端与所述活动油缸靠近所述悬杆的一端铰接。
3.根据权利要求2所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，所述第二悬臂远离所述第一悬臂的一端设置有平衡砝码组，所述平衡砝码组具有多个平衡砝码，多个所述平衡砝码与所述第二悬臂可拆卸连接。
4.根据权利要求2所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，所述第一悬臂远离所述第二悬臂的一端设置有第二配重部，所述第二配重部的一端与所述第一悬臂铰接。
5.根据权利要求2所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，所述调节部包括移动件和驱动件，所述移动件与所述第一悬臂连接，所述移动件能够在所述第一悬臂的延伸方向上移动，所述驱动件用于驱动所述移动件。
6.根据权利要求5所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，所述驱动件包括驱动电机、丝杆和限位件，所述移动件与所述丝杆连接，所述丝杆沿所述第一悬臂的延伸方向设置，所述驱动电机与所述支点架的位置相对设置，所述驱动电机用于使所述丝杆旋转带动所述移动件靠近或远离所述驱动电机，所述限位件设置在所述丝杆的两端，所述限位件用于限制所述移动件的移动范围。
7.根据权利要求5所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，还包括第一配重部，所述第一悬臂朝延伸方向开设有走行槽，所述第一配重部的一端穿过所述走行槽与所述移动件连接，所述移动件能够带动所述第一配重部在所述走行槽的范围内移动。
8.根据权利要求7所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，所述第一配重部包括第一吊杆和第一配重物放置位，所述第一吊杆的一端穿过所述走行槽与所述移动件连接，相对的另一端与所述第一配重物放置位连接。
9.根据权利要求1所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，还包括增压装置，所述增压装置包括缸体和调节活塞，所述调节活塞设置在所述缸体内，且所述调节活塞将所述缸体限定为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室的压力大于所述第二腔室，所述第一腔室远离所述第二腔室的一侧设置有第一通道，所述第一通道在所述缸体外部设置有连接阀门，在所述第二腔室远离所述第一腔室的一侧设置有第二通路，所述第二通路与所述第一进出油通道的出油端连通，所述第二腔室靠近所述第一腔室的一侧设置有进出气孔。
10.根据权利要求1所述的超低频循环荷载蠕变试验的荷载发生装置，其特征在于，还包括支撑架和限位平衡板，所述支撑架用于支撑所述安装板，且所述支撑架至少包括两个支脚，两个所述支脚对称设置，所述限位平衡板与所述活动油缸连接，且所述限位平衡板与所述支脚滑动连接。
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